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课件网) 简谐运动 目 录 1. 机械振动 2. 弹簧振子 3. 描述简谐运动的物理量 1.通过观察弹簧振子的运动,分析其运动特点,能量转化等特点,总结简谐运动概念。 2.通过分析弹簧振子的运动,总结弹簧振子模型的定义条件,运动规律,运动特点。 3.从运动学角度体会振幅的概念,找出振幅与位移的区别。 4.理解全振动,周期性,总结周期,频率,圆频率的概念。 5.了解简谐运动相位,初相的概念。 学习目标 新课导入 加速度大小方向都不变的匀变速直线运动。(自由落体运动) 加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动。(平抛运动) 加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动。(匀速圆周运动) 我们以前学过哪些运动形式? 新课讲解 一、 机械振动 1、定义:物体在平衡位置附近的往复运动。 2、特点: (1)平衡位置———对称性”。 振动停止时物体所在的位置 (2)往复运动———周期性” 新课讲解 课堂练习 1.下列运动属于机械振动的是( ) ①乒乓球在地面上的自由来回上下运动 ②弹簧振子在竖直方向的上下运动 ③秋千在空中的来回运动 ④竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动 A.①② B.②③ C.③④ D.②③④ 思考与讨论 思考:这些运动的共同点是什么 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子,有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。 2、理性化模型: (1)不计阻力 (2)弹簧的质量与小球相比可以忽略。 1、概念: O 思考:振子的运动是怎样一种运动呢? 新课讲解 理想化模型 二、 弹簧振子 新课讲解 振子的位移x都是相对于平衡位置的位移,以平衡位置为坐标原点O,沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正,在左边时位移为负。 O 研究弹簧振子的运动 新课讲解 图像绘制方法 (1)、频闪照相 (2)、描图记录法 新课讲解 一同学匀速拉动一张白纸,另一同学沿与纸运动方向相垂直方向用笔往复画线段,观察得到的图象。 这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等,都是用类似的方法记录振动情况的。 绘制地震曲线 心电图 学生体验 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(x—t图象)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。简谐运动是最简单、最基本的运动。 简谐运动是最简单、最基本的振动,其振动过程关于平衡位置对称,是一种往复运动.弹簧振子的运动就是简谐运动. 1、什么是简谐运动? 2、简谐运动的特点是什么? 新课讲解 3、请画出简谐运动的图象 4、由图像可知位移、速度有哪些特点? (1)位移:方向始终背离平衡位置,每经过平衡位置位移方向发生改变;远离平衡位置时位移增大,衡位置时位移减小。 (2)速度:每经过最大距离处速度方向发生改变,远离平衡位置(位移增大)时速度方向和位移方向相同,衡位置(位移减小)时速度方向和位移方向相反。 新课讲解 用数码相机和计算机绘制弹簧振子的x—t 图像 如图所示的装置可以视为弹簧振子吗? 请尝试用数码相机拍摄钢球的运动。通常每隔0.04s(这个时间间隔通常可以设定)数码相机就会拍摄一帧照片。拍摄时最好把钢球的位置放在取景框的最左侧。 在计算机中建立一个幻灯片的演示文稿,把这些照片插入文稿中的同一张空白幻灯片中,照片会按拍摄时间的先后一帧一帧自动向右平铺开来。最终可以得到什么样的结果? 课堂活动 课堂练习 2.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,若从t=0时刻开始计时,当t=T时,弹簧振子具有正向的最大速度。则此弹簧振子简谐运动的振动图像是( ) A. B. C. D. 振动作为运动的又一典型代表,与前面所学的运动模型相比有很大的不同,它又是用什么样的物理量来进行描述的呢? 取向右偏离平衡位置的位 ... ...